Är det möjligt att väcka dinosaurie till liv
Efter att ha extraherat dinosaurie-DNA från en mygga inbäddad i fossiliserat harts som hade sugit dinosaurieblod, lyckades en vetenskapsman skapa en kopia av dinosaurien som visades i filmen Jurassic Park. I det verkliga livet berör dinosaurier, som har varit utdöda i tiotals miljoner år, många människors nerver, människor är fulla av nyfikenhet och begär efter det, och till och med djärva forskare vill återuppliva denna förhistoriska jätte.
Men en ny studie av nyzeeländska forskare tyder på att det bara tar 6,8 miljoner år för DNA att bryta ner helt. Därför rapporterade media att livslängden för DNA är 6,8 miljoner år, och dinosaurier dog ut för 65 miljoner år sedan. Tanken på att väcka dinosaurier till liv igen verkar vara över. Så, är dinosaurier verkligen döda? Om så är fallet, vad skulle vara svårigheten med uppståndelsen? För detta ändamål intervjuade reportern relevanta experter.
Genetiska problem
Den 6,8 miljoner år långa "livslängden" av DNA-nedbrytning är inte avgörande
En ny studie från Nya Zeeland tyder på att det tar bara 6,8 miljoner år för DNA att bryta ner helt. De beräknade att DNA har en halveringstid på cirka 521 år, vilket innebär att de kemiska bindningarna mellan deoxiribonukleotiderna bryts vart 521:e år. Och även vid -5 grader, högst 6,8 miljoner år, kommer alla dessa bindningar att brytas ner. Och långt innan det, för kanske så lite som för 1,5 miljoner år sedan, var banden så brutna att de var helt oläsliga. Tyvärr dog dinosaurier ut för 65 miljoner år sedan.
Studien är dock inte avgörande. Andra forskare har föreslagit att många andra faktorer, såsom markkemi, lagringsförhållanden efter utgrävning och till och med säsongen för djurets död, kunde ha påverkat resultaten. Xu Xing, en känd dinosaurieexpert och forskare vid Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology under Chinese Academy of Sciences, sa: "Som vi alla vet är DNA en stor organisk molekyl och har ingen livslängd. Det är inte särskilt vetenskapligt att prata om om DNA:s livslängd." Han påpekade att stora organiska molekyler som DNA snabbt bryts ner till fragment efter en organisms död på grund av förändringar i miljön. Dessa fragment finns ibland bevarade i fossiler och kan användas för att studera forntida DNA. Men pålitliga bitar av forntida DNA är kända för att vara högst några hundra tusen år gamla, långt från dinosauriernas ålder.
Naturligtvis, under vissa förhållanden, som när DNA:t är i en miljö som är nära organismens själv, betyder det att det optimala tillståndet, vid den långsammaste nedbrytningshastigheten, kan ta 6,8 miljoner år att bryta ner helt.
"6,8 miljoner år är inte en självklarhet. Det är baserat på beräkningar och det finns inga direkta bevis." Enligt Wang Yingchun, doktorandhandledare och forskare vid Institutet för genetik och utvecklingsbiologi vid den kinesiska vetenskapsakademin, finns det många fysiska, kemiska och biologiska faktorer som påverkar nedbrytningen av DNA, såsom temperatur, surhet och alkalinitet hos miljön och organismernas aktivitet. Hög temperatur och surhet kan främja nedbrytningen av DNA, och de DNA-enzymer som frigörs av mikroorganismer kan lätt bryta ner DNA. Förvaras i en neutral miljö och fryst i flytande kväve, tror man att livslängden för DNA kan vara mycket längre än 6,8 miljoner år. Naturligtvis, när studien säger 6,8 miljoner år, hänvisar det till den fullständiga nedbrytningen av DNA. Faktum är att den genetiska informationen som tillhandahålls av ofullständigt DNA i sig är ofullständig. I denna mening kan det DNA som kan ge fullständig och sann genetisk information ha lagrats i mycket mindre än 6,8 miljoner år.
Reproduktionsproblem
Att hitta intakt DNA är svårt och att skapa embryon är svårt
Nu har ett stort antal dinosaurier eller dinosaurieägg fossil har hittats i världen, vissa människor kan inte låta bli att fråga, i så många fossiler kan inte få en komplett dinosaurie DNA?
"Det är inte svårt att få komplett DNA från levande organismer, och du kan hålla det stabilt under vissa förhållanden, men det är omöjligt att få komplett DNA från dinosauriefossil." Även om Wang uteslöt möjligheten att få komplett dinosaurie-DNA från fossiler, låt oss ta ett steg tillbaka. Anta att forskare har tur och hittar tillräckligt med dinosaurie-DNA-fragment i dessa fossiler, kommer de någonsin att kunna sätta ihop komplett dinosaurie-DNA?
Svaret är väldigt svårt. "Även om människor har fossiler av en del av detta DNA, har vi bara en mycket liten del av den genetiska koden, inte alla nyckelgener. Så det är mycket osannolikt att du skulle kunna replikera en dinosaurie med hjälp av det gamla DNA som finns kvar. ." Experter tror att det mänskliga genomet sekvenseras genom att först bryta upp hela arvsmassan (eftersom DNA-fragmenten som sekvenseras på en gång inte kan vara för långa) och sedan återmontera det. Men fossiler är så långa i tanden, och dinosaurier inkluderar så många olika arter, att det är extremt svårt att garantera att dessa få fragment så småningom kommer att bli ett komplett genom av en dinosaurie. Precis som en låda med pussel så länge du tar dig tid, kan förr eller senare sättas ihop; Men om du har 100 lådor med pusselbitar blandade och du bara drar fram en handfull är det mycket svårare att göra en komplett bild.
Så om vi tar ett steg tillbaka och säger att vi kan reparera hela DNA:t hos en dinosaurie, skulle vi vara okej?
Wang tror att med nuvarande kunskap och teknologi är det omöjligt att reproducera ett dinosaurieembryo, även med en komplett uppsättning dinosaurie-DNA. Befintliga kloningstekniker, inklusive nukleär överföring och stamcellsteknik, fungerar på cellnivå, där det först måste finnas livskraftiga celler att operera på. DNA är bara en kemisk molekyl som innehåller genetisk information. Även om det införs i en receptor, till exempel en cell med kärnor, är det svårt att säkerställa korrekt uttryck av tiotusentals gener som finns på den, eftersom DNA först måste paketeras i kromosomer, som måste ha en serie positiva och negativa regulatoriska faktorer för att reglera uttrycket av gener på den. Hittills har människor inte kunnat paketera renat DNA från högre organismer till funktionella kromosomer och kärnor.
Överlevnadsfråga
Bristen på lämpliga embryonala receptorer är inte lätt att anpassa till dagens miljö
När det gäller att ta tillbaka dinosaurier tycker inte alla forskare att vägen framåt är dyster. "Med utvecklingen av utvecklingsbiologi blir vår förståelse av morfologiska strukturer och deras utvecklingsmekanismer djupare och djupare," sa Xu. "Om vi en dag till fullo kan förstå hur varje morfogenetisk struktur utvecklas, och gentekniken går så långt att den kan kontrolleras, så borde vi i teorin kunna göra något som liknar en dinosaurie."
Nu när forskare har gett oss en glimt av ljus, kan vi lika gärna djärvt anta att om människor kan skapa dinosaurieembryon, kommer dinosauriernas återuppståndelse att vara precis runt hörnet?
I filmen "Jurassic Park" är de små dinosaurierna i inkubatorn för att bryta sig ut ur skalet, men vi kan inte skapa dinosaurieägg ur tomma luften, utan måste också hitta rätt embryo för att odla receptorn, det kommer att finnas dinosaurieägg, så var hittar vi lämpliga för dinosaurieuppfödningsreceptorer? Moderna stora djur, som elefanter, valar och strutsar, har också enorma kroppar, men om du vill transplantera ett dinosaurieembryo i kroppen på dessa djur, kan du framgångsrikt föda en dinosaurie?
Chen Dayuan, en forskare vid Institutet för zoologi vid den kinesiska vetenskapsakademin, påpekade att eftersom vissa stora dinosaurier födde barn som också var mycket stora, var receptorer för dinosauriembryon svåra att hitta. Andra stora djur, som elefanter, var inte lika stora som dinosaurier, och dinosaurier var så långt ifrån elefanter att det var svårt att föda upp dem lätt. Naturligtvis var inte alla dinosaurier jättelika, och det fanns arter av dinosaurier som såg ut som kycklingar som kunde användas som receptorer för moderna djur av samma storlek.
Om, förutsatt att alla antaganden är sanna, forskare först hittar den fullständiga genetiska koden för dinosaurier och sedan hittar lämpliga avelsreceptorer för att återuppliva dem, skulle vi kunna ta bort Jurassic Park från skärmen?
Studier har visat att koldioxidkoncentrationerna var höga under den mesozoiska eran, när dinosaurier levde, och låga under den kenozoiska eran som följde. De negativa faktorerna av denna miljö för dinosaurier kan återspeglas i två aspekter: för det första hade dinosauriernas kropp utvecklat obehag, och i den nya miljön var det lätt att bli sjuk och sjukdomen spred sig som en pest; För det andra var den nya atmosfären mer gästvänlig för däggdjur, som blev mer avancerade och anpassningsbara konkurrenter. Med hjälp av dessa två faktorer dog dinosaurierna så småningom ut.
"Det är svårt att förutsäga om dinosaurier skulle kunna överleva," sa Xu. Dinosaurier levde trots allt i en helt annan tid än jorden gör idag, och många faktorer som atmosfärens sammansättning har förändrats mycket, så det är svårt att säga. Jag tror att om jag kan överleva behöver jag åtminstone lite tid att vänja mig vid det."
Dessutom pågår en fortsatt debatt inom akademin och samhället om huruvida man ska ägna sig åt studiet av återupplivande paleontologi. De flesta forskare tror att replikering av dinosaurier är teoretiskt möjligt, men extremt svårt. Om detta är en lokalt kontrollerad laboratorieverksamhet så är det inget fel på det som akademisk forskning. Men om naturliga processer artificiellt förändras genom att kopiera dinosaurier, som i Jurassic Park, är detta tveksamt. När allt kommer omkring kan ingen svara på frågan om vi replikerar en riktig dinosaurie eller ett monster, eller hur den skulle reagera i sin nuvarande naturliga miljö. Faktum är att i Jurassic Park har regissören uttryckt denna oro över mänsklig inblandning i naturliga processer genom ett antal katastrofala scener. Så det är möjligt att människors dröm om Jurassic Park alltid kommer att vara en dröm.
